FenixEdu™

Dissertação

{pt_PT=Contributo para o desenvolvimento de um sistema inovador de ligação entre perfis de compósitos GFRP} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=Na presente dissertação apresenta-se o desenvolvimento de um sistema inovador de ligação viga-coluna entre perfis pultrudidos de GFRP. O sistema consiste num capacete em aço, exterior aos perfis, com espessura de parede muito fina (2 mm). Caracterizou-se, experimentalmente, o aço dos capacetes e duas configurações de aparafusamento: W – com um parafuso através das almas da viga; e F – com dois parafusos através dos banzos da viga. Estas duas tipologias foram ensaiadas para um carregamento monotónico e um carregamento cíclico. Com o carregamento monotónico foi possível avaliar os valores de rigidez, resistência e ductilidade da ligação, assim como o comportamento e modos de rotura/dano da mesma. Já com o carregamento cíclico avaliou-se o comportamento a ações cíclicas e foi determinada a capacidade de dissipação de energia. O comportamento monotónico das ligações foi simulado com modelos numéricos, no software Abaqus, recorrendo ao critério de iniciação de dano de Hashin e a um modelo de progressão de dano por energias de fratura. Foi também realizado um estudo paramétrico destas energias. Os resultados experimentais obtidos foram resultados satisfatórios, mostrando a viabilidade do sistema de ligação proposto. O uso de aço em vez de GFRP apresentou vantagens na ductilidade e capacidade dissipação de energia da ligação. Os modelos numéricos simularam razoavelmente o comportamento das ligações, apresentando, contudo, algumas limitações. Em geral, a tipologia F apresentou melhor comportamento estrutural do que a tipologia W. No entanto, esta última oferece vantagens na compatibilização com outros elementos construtivos., en=The current dissertation presents the development of a novel beam-to-column connection system between GFRP profiles. This system consists of an external steel cuff, produced with a very thin steel sheeting (2 mm). The properties of this steel were experimentally determined. Two distinct bolt configurations were studied: W – with one bolt through the beam webs; and F – with two bolts through the beam flanges. These two configurations were loaded monotonically and cyclically. With the monotonic tests, the values of the connections’ stiffness, resistance and ductility were determined, as well as the general behaviour of the connections and their failure modes/damages. With the cyclic tests, the general behaviour of the connections to cyclic loads was studied, along with their capacity to dissipate energy. The monotonic behaviour was simulated resorting to numerical models developed with the Abaqus commercial software. The Hashin damage criterion was used in combination with a progressive damage model, based on the fracture energies of the GFRP. Furthermore, a parametric study of these energies was made. The experimental results obtained showed the viability of the connection system proposed - the use of steel presents benefits in terms of ductility and energy dissipation capacity. The numerical models simulated the behaviour of the connections reasonably well, despite some limitations. In general, configuration F presented a better structural behaviour than configuration W, although the latter offers better compatibility with other building elements.}
Keywords: {pt=Perfis pultrudidos de GFRP, Ligações viga-coluna, Ligação com capacete em aço, Ensaios experimentais, Modelação numérica, Progressão de dano., en=Pultruded GFRP profiles, Beam-to-column connection, Steel cuff connection, Experimental tests, Numerical analysis, Damage progression.}

Discussão: novembro 16, 2016, 10:0